Tehnologii geodezice spațiale

1 TEHNOLOGIA GPS

1.1 EVOLUTIA SISTEMULUI GPS

In anul 1973 ,,U.S.Department of Defence", din Ministerul Apararii a S.U.A, lansase o comanda catre ,,Joint Program Office din Los Angeles Air Force Base", sa elaboreze conceptia unui sistem de pozitionare bazat pe sateliti, care sa permita navigatia: adica sa ofere pozitia si viteza unui obiect oarecare ce se afla in miscare sau in repaus. In plus se mai solicita sa fie asigurate si informatii de timp foarte precise. Rezultatul trebuia sa fie in timp real, adica sa fie la dispozitia utilizatorului imediat dupa masurare. De asemenea se pretindea noului sistem sa functioneze independent de starea vremii, la orice ora din zi sau din noapte si in orice punct de pe suprafata sau in apropierea Pamantului (pe pamant, pe apa si in aer).

Rezultatul comenzii a fost: NAVSTAR GPS, sau mai simplu GPS, notatie folosita in mod obisnuit pentru sistem, corespunzand denumirii de NAVigation System with Timing And Ranging - Global Positioning System adica sistem de pozitionare globala pentru asistarea navigatiei bazate pe masurarile de timp si de distante relative a satelitilor.

Pentru a indeplini conditiile sus amintite au fost stabilite urmatoarele caracteristici generale:

- Orbite satelitare inalte - care asigura avantajul ca se solicita un numar mai redus de sateliti, iar stabilitatea acestora pe orbite este mult mai ridicata;

- Orbite satelitare inclinate - care asigura avantajul ca pot fi observate si in zonele polare, evitand astfel o aglomerare de sateliti in zona polilor;

- Repartizarea uniforma a satelitilor pe orbite - care asigura avantajul ca se realizeaza o acoperire completa si cu efort minim a zonelor de pe glob si in plus satelitii pot fi bine supravegheati si controlati;

- Orbite satelitare simetrice - care asigura avantajul ca asupra satelitilor actioneaza aceiasi factori perturbatori, astfel incat constelatia satelitara ramane relativ stabila.

Sistemul NAVSTAR- GPS a fost realizat practic in trei faze:

Faza 1: 1974 - 1979 faza de verificare si testare - cand s-a verificat conceptia sistemului, s-au lansat primii sateliti test si s-a facut o evaluare a costurilor pentru realizarea sistemului;

Faza 2: 1979 - 1985 faza de dezvoltare a sistemului - cand lucrarile s-au concentrat asupra dezvoltarii laturii tehnice a sistemului. S-au lansat noi sateliti si s-au realizat receptoare adecvate;

Faza 3: 1983 - 1994 faza de definitivare a sistemului - care se intrepatrunde cu faza

precedenta, datorita rezultatelor foarte bune obtinute in faza de testari. In aceasta etapa sau

lansat satelitii pentru completarea integrala a sistemului si s-au conceput receptoare tot

mai performante.

Incepand din anul 1992, sistemul a fost format din 18 sateliti, in sase plane orbitale

inclinate cu 55? intre ele, la aproximativ 20200 km altitudine, asigurand vizibilitate la cel

putin 4 sateliti simultan, in orice moment al zilei, in orice punct de pe glob.

Satelitii nu erau egali distribuiti in planele orbitale iar orbitele erau usor turtite la poli.

Constelatia actuala este constituita din 34 de sateliti operationali. Altitudinea la care sunt

situati satelitii este de aproximativ 20200km iar durata unei revolutii, de 11 h 58 min.

1.2 STRUCTURA SISTEMULUI GPS

Sistemul GPS este conceput din 3 segmente principale (fig.2.1):

- segmentul spatial:

o satelitii sistemului;

o semnalul transmis de sateliti;

- segmentul de control:

o statiile de control

o statiile master;

- segmentul utilizator:

o aparatura utilizata.

Primele doua segmente se afla in exclusivitate sub controlul realizatorului sistemului

(DoD-Departament of Defense - Departamentul Apararii - USA)

TEHNOLOGIA GPS